(57)【要約】【課題】  装置の小型化、軽量化、および材料費の低減化が図れるとともに、部品の加工および組み立ての手間やコストを抑えることのできる、流体シリンダ装置を提供する。【解決手段】  シリンダチューブ５０と、シリンダチューブ５０の両端をそれぞれ閉塞するカバー５２，５４と、シリンダチューブ５０内を移動するピストン５６と、ピストン５６によって区分されたシリンダチューブ５０内の各空間に流体を給排するための流路とを備える流体シリンダ装置において、シリンダチューブ５０の外面に沿って両カバー５２，５４間にわたって延び、両端部に屈曲部６０ａ，６０ｂが形成された係止部材６０を備え、各カバー５２，５４には、屈曲部６０ａ，６０ｂに係合する係合部５２ａ，５４ａが形成され、両カバー５２，５４とシリンダチューブ５０とが、両屈曲部６０ａ，６０ｂ間に挟み込まれることで係止されている。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブと、
該シリンダチューブの両端をそれぞれ閉塞するカバーと、
前記シリンダチューブ内を移動するピストンと、
該ピストンによって区分された前記シリンダチューブ内の各空間に流体を給排するための流路とを備える流体シリンダ装置において、
前記シリンダチューブの外面に沿って両前記カバー間にわたって延び、両端部に屈曲部が形成された係止部材を備え、
各前記カバーには、前記屈曲部に係合する係合部が形成され、
両前記カバーと前記シリンダチューブとが、両前記屈曲部間に挟み込まれることで係止されていることを特徴とする流体シリンダ装置。
【請求項２】
前記ピストンに連繋され、少なくとも一端側が前記カバーを貫通して前記シリンダチューブ外に露出するピストンロッドを備えることを特徴とする請求項１記載の流体シリンダ装置。
【請求項３】
前記係止部材は、金属製の薄板が屈曲されて形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の流体シリンダ装置。
【請求項４】
前記係合部の、前記屈曲部の角部との当接部分に、前記シリンダチューブの軸線方向に盛り上がる顎部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項記載の流体シリンダ装置。
【請求項５】
前記屈曲部は、シリンダチューブの中心軸に向かって屈曲して形成されていることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項記載の流体シリンダ装置。
【請求項６】
前記係止部材を複数備えることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項記載の流体シリンダ装置。
【請求項７】
前記シリンダチューブおよび前記カバーは、樹脂から成ることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか一項記載の流体シリンダ装置。
【請求項８】
前記カバーの一つにクレビス軸受部が設けられ、
前記係止部材には、前記クレビス軸受部まで延びてクレビス軸受部を補強するクレビス補強部が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のうちのいずれか一項記載の流体シリンダ装置。
【請求項９】
前記ピストンの位置を検出するピストンセンサが、前記係止部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜８のうちのいずれか一項記載の流体シリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダチューブと、シリンダチューブの両端をそれぞれ閉塞するカバーと、前記シリンダチューブ内を移動するピストンと、ピストンによって区分された前記シリンダチューブ内の各空間に流体を給排するための流路とを備える流体シリンダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体シリンダ装置において、両カバーとシリンダチューブとを連結する構造が種々知られている。
その代表的な一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された流体シリンダ装置を図５に示す。図５に示されるように、特許文献１に記載の流体圧シリンダ１は、シリンダチューブ１１と、シリンダチューブ１１の両端をそれぞれ閉塞するカバー（ロッドカバー１４，ヘッドカバー１５）と、シリンダチューブ１１内を移動するピストン１２と、ピストン１２に連繋され、一端側がロッドカバー１４を貫通してシリンダチューブ１１外に露出するピストンロッド１３と、ピストン１２によって区分されたシリンダチューブ１１内の各空間に流体を給排するための流路ＰＴ，ＰＴとを備える。
【０００３】
図６は、特許文献１に記載された流体圧シリンダ１のロッドカバー１４のカバー本体２１を示す図である。カバー本体２１は四角柱状に形成され、その角部の４箇所にはタイボルト１６を挿通するための穴３７が設けられる。カバー本体２１は、金属材料、例えば鋳物によって製作され、シール面、摺動面、または位置決め面などのように精度を要する部分については機械加工されて形成される（特許文献１  段落００１６）。
【０００４】
図５に示すように、カバー１４，１５とシリンダチューブ１１とは、前記穴３７のそれぞれに挿通され両カバー１４，１５にわたって延びるタイボルト１６と、タイボルト１６の両端からねじ込まれるナット１７とによって締結されている（特許文献１  段落００１６，００２８）。
【０００５】
また、特許文献１には、カバー１４，１５とシリンダチューブ１１とをタイボルト１６によって締結するのではなく、シリンダチューブ１１の端部の外周面に雄ネジを設け、カバー１４，１５の内周面に設けた雌ネジにネジ込むことによってこれらを締結する方法もあることが記載されている（特許文献１  段落００２８）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３６４６０８号公報（段落００１６，００２８，第１図，第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１記載の流体圧シリンダ１においては、４本のタイボルト１６を用いて両カバー１４，１５とシリンダチューブ１１とを連結するから、シリンダチューブ１１の外面に沿う４本のタイボルト１６の分だけ、装置がかさみ、軽量化も困難であり、組み立てにも手間が掛かるという課題がある。
【０００８】
また、シリンダチューブの端部、および、両カバーに設けたネジ部によってシリンダチューブとカバーとを連結する技術においては、シリンダチューブ内の流体圧によってネジ部が破損したり変形したりして連結が破綻しないよう、シリンダチューブおよびカバーを金属等の高強度の材質で構成する必要があり、装置の軽量化や材料費の低減化が困難であるという課題がある。また、シリンダチューブおよびカバーネジ部を形成するための加工に手間やコストが掛かるという課題がある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、装置の小型化、軽量化、および材料費の低減化が図れるとともに、部品の加工および組み立ての手間やコストを抑えることのできる、流体シリンダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る流体シリンダ装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を備える。すなわち、シリンダチューブと、該シリンダチューブの両端をそれぞれ閉塞するカバーと、前記シリンダチューブ内を移動するピストンと、該ピストンによって区分された前記シリンダチューブ内の各空間に流体を給排するための流路とを備える流体シリンダ装置において、前記シリンダチューブの外面に沿って両前記カバー間にわたって延び、両端部に屈曲部が形成された係止部材を備え、各前記カバーには、前記屈曲部に係合する係合部が形成され、両前記カバーと前記シリンダチューブとが、両前記屈曲部間に挟み込まれることで係止されていることを特徴とする。
さらに、前記ピストンに連繋され、少なくとも一端側が前記カバーを貫通して前記シリンダチューブ外に露出するピストンロッドを備えることを特徴とする。
これによれば、屈曲部が形成された係止部材のみで両カバーとシリンダチューブとを係止するから、複数のタイボルトを用いる従来の構造に比較して、装置の小型化および軽量化を図ることができるとともに、組み立ての手間やコストを抑えることができる。また、簡単な構成の係止部材を採用できるため部品の加工を安価かつ簡単にすることができる。さらに、カバーやシリンダチューブは高強度に構成する必要がないため、安価な樹脂成形品で構成できるなど、部品の材料費および加工費を低減することができる。
【００１１】
また、前記係止部材は、金属製の薄板が屈曲されて形成されていることを特徴とする。
これによれば、係止部材を、簡単かつ安価に製造できるとともに、軽量かつ低体積に構成することができる。
【００１２】
また、前記係合部の、前記屈曲部の角部との当接部分に、前記シリンダチューブの軸線方向に盛り上がる顎部が形成されていることを特徴とする。
これによれば、係止部材にシリンダチューブの軸線方向に掛かる力を、係止部材の屈曲部の角部の当接部分で受けるため、屈曲部が伸ばされてしまうなどの不具合を好適に防ぐことができる。
【００１３】
また、前記屈曲部は、シリンダチューブの中心軸に向かって屈曲して形成されていることを特徴とする。
これによれば、装置をコンパクトに構成することができる。
【００１４】
また、前記係止部材を複数備えることを特徴とする。
これによれば、カバーとシリンダチューブとをバランスよく係止することができる。
【００１５】
また、前記シリンダチューブおよび前記カバーは、樹脂から成ることを特徴とする。
シリンダチューブ内の流体の圧力によってシリンダチューブとカバーとの間に掛かる力は、係止部材によって受けるため、シリンダチューブおよびカバーの強度を下げて安価かつ軽量な樹脂により構成することができる。
【００１６】
また、前記カバーの一つにクレビス軸受部が設けられ、前記係止部材には、前記クレビス軸受部まで延びてクレビス軸受部を補強するクレビス補強部が形成されていることを特徴とする。
これによれば、部品点数を増やすことなく、クレビス補強部を設けることができる。
【００１７】
また、前記ピストンの位置を検出するピストンセンサが、前記係止部材に取り付けられていることを特徴とする。
従来はシリンダチューブの外面にピストンセンサを取り付けるために、ピストンセンサを取り付けたベルトをシリンダチューブの外周に巻く等していたが、係止部材を介してピストンセンサを取り付ければ、より簡単かつ安価にピストンセンサの取り付けをすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る流体シリンダ装置によれば、装置の小型化、軽量化、および材料費の低減化が図れるとともに、部品の加工および組み立ての手間やコストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る流体シリンダ装置を実施するための最良の形態を説明する。
図１は、本実施の形態に係る流体シリンダ装置としてのエアシリンダ装置Ａの斜視説明図であり、（ａ），（ｂ）は、エアシリンダ装置Ａの軸線を挟んで互いに反対側からみた状態を示している。
図２は、エアシリンダ装置Ａを、ヘッドカバー５４（後述）側からみた斜視図である。
図３は、エアシリンダ装置Ａの断面説明図である。
【００２０】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、エアシリンダ装置Ａは、円筒状のシリンダチューブ５０と、シリンダチューブ５０の両端をそれぞれ閉塞するカバーとしてのロッドカバー５２およびヘッドカバー５４と、シリンダチューブ５０内を移動するピストン５６（図３参照）と、ピストン５６に連繋され、一端側がロッドカバー５２の開口部を気密に貫通してシリンダチューブ５０外に露出するピストンロッド５８とを備える。
シリンダチューブ５０、ロッドカバー５２およびヘッドカバー５４は、それぞれ合成樹脂の成形品である。
【００２１】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、エアシリンダ装置Ａは、シリンダチューブ５０の外面に沿って、シリンダチューブ５０の軸線と平行に両カバー５２，５４間にわたって延び、両端部に、シリンダチューブ５０の中心軸に向かってほぼ直角に屈曲した屈曲部６０ａ，６０ｂが形成された、二つの係止部材６０を備える。各係止部材６０は、ステンレス等の金属製の薄板が屈曲されて形成されている。二つの係止部材６０は、シリンダチューブ５０の中心軸を挟んで互いに線対称となる位置にそれぞれ配設される。
【００２２】
また、図１および図２に示すように、各カバー５２，５４には、係止部材６０の各屈曲部６０ａ，６０ｂにそれぞれ係合する係合部としての、シリンダチューブ５０の軸線に対してほぼ垂直な平面状に形成された係止面５２ａ，５４ａが、それぞれ形成されている。
ロッドカバー５２の係止面５２ａは、ロッドカバー５２の端面とほぼ平行な段差面に形成される。
ヘッドカバー５４には、シリンダチューブ５０の軸線方向に延出する、クレビス軸受部６２が設けられる。ヘッドカバー５４の外周面からクレビス軸受部６２に至る端面が、ヘッドカバー５４の係止面５４ａに形成されている。
そして、両カバー５２，５４とシリンダチューブ５０とは、係止部材６０の両屈曲部６０ａ，６０ｂ間に挟み込まれることで係止されている。
【００２３】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、係止部材６０の、ロッドカバー５２側の端部は、ロッドカバー５２の段差に沿って屈曲されてロッドカバー５２の端面まで延びてロッドカバー５２の外面を覆うよう形成されることで、合成樹脂製のロッドカバー５２を補強するよう設けられる。係止部材６０のロッドカバー５２側の端部は、ロッドカバー５２の段差部の、シリンダチューブ５０の軸線と平行な側面に、ビス６４により取り付けられている。
【００２４】
図２に示すように、係止部材６０の、ヘッドカバー５４側の端部は、係止面５４ａおよびクレビス軸受部６２の側面に沿うように屈曲されて、クレビス軸受部６２を補強するよう設けられる。係止部材６０のヘッドカバー５４側の端部は、クレビス軸受部６２の側面にビス６６により取り付けられる。
【００２５】
図４は、係止部材６０の屈曲部６０ａとロッドカバー５２の係合部の断面形状を表す説明図である。
図４に示すように、前記係合部（係止面５２ａ）の、屈曲部６０ａの角部との当接部分には、シリンダチューブ５０の軸線方向（図４では上下方向）に盛り上がる顎部５２ｂが形成されている。
なお、図示しないが、ヘッドカバー５４の前記係合部（係止面５４ａ）の、屈曲部６０ａの角部との当接部分にも、同様に、シリンダチューブ５０の軸線方向に盛り上がる顎部が形成されている。
【００２６】
図３に示すように、シリンダチューブ５０内には、シリンダチューブ５０の内周面に気密に当接してシリンダチューブ５０の軸線方向に移動可能に設けられたピストン５６が設けられる。シリンダチューブ５０内は、ピストン５６によって二つの空間に区分される。
【００２７】
ロッドカバー５２およびヘッドカバー５４の、シリンダチューブ５０内に向かう面の中央部には、凹部５２ｃ，５４ｃがそれぞれ形成される。ロッドカバー５２およびヘッドカバー５４には、その凹部５２ｃ，５４ｃと各カバー５２，５４の外部とを結ぶ貫通孔５２ｄ，５４ｄがそれぞれ形成される。また、係止部材６０には、貫通孔５２ｄ，５４ｄのそれぞれに対応する位置に開口部６０ｃ，６０ｄが形成される。また、貫通孔５２ｄおよび開口部６０ｃと、貫通孔５４ｄおよび開口部６０ｄとには、それぞれ管６８，７０が挿入される。
【００２８】
貫通孔５２ｄ，５４ｄと、開口部６０ｃ，６０ｄと、管６８，７０により、ピストン５６によって区分されたシリンダチューブ５０内の各空間に流体を給排するための流路が構成される。
管６８，７０には、図示しない流体の給排装置が取り付けられ、その給排装置により、管６８，７０を介して、ピストン５６によって区分されたシリンダチューブ５０内の各空間の流体圧を制御することで、ピストン５６およびピストンロッド５８を移動制御することができる。
【００２９】
また、図３に示すように、ピストン５６の外周面には磁石７２が取り付けられ、一方、図１（ｂ）に示すように、係止部材６０には磁界を検知する磁界センサ（ピストンセンサ）７４，７４が取り付けられる。そして、磁界センサ７４，７４によりピストン５６の磁石７２の磁界を検出することにより、シリンダチューブ５０内のピストン５６の位置を検出することができる。
【００３０】
次に、エアシリンダ装置Ａの組み立て方法について説明する。
エアシリンダ装置Ａを組み立てる際には、ピストン５６に連係されたピストンロッド５８をロッドカバー５２の開口部に貫通させる。そして、ロッドカバー５２およびヘッドカバー５４の一端部をシリンダチューブ５０に嵌合させる。続いて、両カバー５２，５４の係止面５２ａ，５４ａと係止部材６０の両屈曲部６０ａ，６０ｂとを位置あわせして、両カバー５２，５４の係止面５２ａ，５４ａとシリンダチューブ５０とを、両屈曲部６０ａ，６０ｂ間に挟み込むように、係止部材６０を取り付ける。そして、係止部材６０を、ビス６４，６６でそれぞれロッドカバー５２およびヘッドカバー５４に取り付ける。
なお、磁界センサ７４は、予め係止部材６０に取り付けておくと良い。
続いて、貫通孔５２ｄ，５４ｄおよび開口部６０ｃ，６０ｄに、管６８，７０を取り付ける。
【００３１】
このように、本実施の形態に係るエアシリンダ装置Ａは、屈曲部６０ａ，６０ｂが形成された薄板状の係止部材６０のみで両カバー５２，５４とシリンダチューブ５０とを係止するから、複数のタイボルトを用いる従来の構造に比較して、装置の小型化および軽量化を図ることができるとともに、組み立てが簡単であって組み立ての手間やコストを抑えることができる。また、係止部材６０を簡単な構成にできるため部品の加工を安価かつ簡単にすることができる。
さらに、カバーとシリンダチューブとにネジ部を形成する従来技術に比較して、カバー５２，５４やシリンダチューブ５０は高強度に構成する必要がなく、安価な樹脂成形品で構成できるとともに、カバーやシリンダチューブにネジ部を形成するための加工を行う必要がないなど、部品の材料費および加工費を低減することができる。
【００３２】
また、図４に示したように顎部５２ｂを形成することで、係止部材６０にシリンダチューブ５０の軸線方向に掛かる力を、係止面５２ａ全体ではなく係止部材６０の屈曲部６０ｂの近傍で受けるため、シリンダチューブ５０内の流体圧でカバー５２，５４が外方に押されることにより屈曲部が伸ばされてしまうなどの不具合を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、エアシリンダ装置のみならず、例えば油圧シリンダ装置等、あらゆる流体シリンダ装置を含む。また、本発明は、ピストンロッドを備えた流体シリンダ装置に限定されず、ロッドレスシリンダをも含む。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る流体シリンダ装置の斜視説明図である。
【図２】本発明に係る流体シリンダ装置の斜視説明図である。
【図３】本発明に係る流体シリンダ装置の断面説明図である。
【図４】係止部材の屈曲部とロッドカバーの係合部の断面形状を表す説明図である。
【図５】特許文献１に記載の流体圧シリンダの構成を示す説明図である。
【図６】特許文献１に記載された流体圧シリンダのロッドカバーのカバー本体を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ  エアシリンダ装置（流体シリンダ装置）
５０  シリンダチューブ
５２  ロッドカバー（カバー）
５２ａ  係止面（係合部）
５２ｂ  顎部
５２ｃ  凹部
５２ｄ  貫通孔（流路）
５４  ヘッドカバー（カバー）
５４ａ  係止面（係合部）
５４ｃ  凹部
５４ｄ  貫通孔（流路）
５６  ピストン
５８  ピストンロッド
６０  係止部材
６０ａ，６０ｂ  屈曲部
６０ｃ，６０ｄ  開口部（流路）
６２  クレビス軸受部
６８，７０  管（流路）
７２  磁石
７４  磁界センサ（ピストンセンサ）
【図１】
2006283857.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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